通过BiOCl功能化的阳极促进废水中的氧化
Zhang Yan1, Wenjian Kuang1, Yu Lei2
1Key Laboratory of Pollution Control and Ecosystem Restoration in Industry Clusters, Ministry of Education, School of Environment and Energy, South China University of Technology, Guangzhou 510006, P. R. China.
Environmental science & technology
|November 28, 2023
概括
这项研究引入了BiOCl功能化的混合金属氧化物 (MMO) 阳极,用于在废水中增强氨 (NH4+) 的电催化氧化. 新的BiOCl@MMO阳极显著提高了生成和氨去除效率.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 混合金属氧化物 (MMO) 阳极对于废水处理中的氨 (NH4+) 的电化至关重要.
- 现有的MMO阳极由于在低化度下产生较差的气以及在酸性条件下反应动力学缓慢,因此具有较低的效率.
研究的目的:
- 开发一种高效的BiOCl功能化的MMO电极,以改善氨氧化.
- 通过使用BiOCl@MMO阳极,研究增强氨去除的机制.
主要方法:
- 通过湿化学方法合成BiOCl功能化的MMO电极.
- 电化学性能评估,包括产生和法拉第效率.
- 使用电子磁共振,现场短暂吸收光谱和激光闪光光溶解进行表征.
- 在真实的垃圾填埋场水中对-N去除的评估.
主要成果:
- 生物Cl@MMO阳极表现出优于原始MMO阳极的性能,具有更高的自由生成量 (24.6-60.0 mg Cl2 L-1) 和更高的法拉第效率 (75.5%).
- 观察到NH4+氧化的增强速率常数 (2.41 mg L-1 min-1),归因于基 (Cl•) 的产生.
- BiOCl促进了Cl-吸附,促进了的演变和Cl•生成,导致有效的NH4+-N去除在垃圾填埋场的液中,具有很好的长期稳定性.
结论:
- 生物氧化功能化显著提高了电氧化MMO阳极的性能.
- 提高的效率是由增强的基生成和BiOCl.Cl的吸附能力驱动的.
- 开发的BiOCl@MMO阳极对实际的废水处理应用有很大的前景.
